Metallizitéit

D'Metallizitéit, d. h. d'Metallheefegkeet, ass eng an der Astrophysik allgemeng Bezeechnung fir d'Heefegkeet vun de schwéiere chemesche Elementen an de Stären. Als „Metall“ ginn dobai, meeschtens all Elemente ouni Waasserstoff an Helium bezeechent. Selten ginn dorënner och d'Elementer ab Kuelestoff, also mat enger Kärlluedzuel vu gréisser oder gläich sechs, verstanen.

Schwéier Elemente goufen am Universum eréischt duerch Kärreaktiounen an de Stären geformt (d'Nukleosynthes), dowéinst hänkt d'Metallizitéit enk mat der Gebuertszäit vun engem Stär zesummen. Stäre mat niddreger Metallizitéit (Populatioun II) sinn an engem fréieren Entwécklungsstadium vum Universums entstanen, wou eréischt e puer „Metalle“ do waren. Stäre mat héijer Metallizitéit sinn zu engem spéideren Zäitpunkt aus der mat schwéiere Elementen ugeraicherte „Äeschen“ vu fréiere Stäreengeneratiounen entstanen (Populatioun I).

D'Elementer Lithium, Beryllium a Bor, mat de Kärluedungszuelen tëschent deenen vun Helium a Kuelestoff, sinn wahrscheinlech net an de Stären entstanen, mä – ausser dem kosmologeschen Undeel vu Lithium-7 – e Produit vu Kärspaltungsprozesser schwéirer Elementer duerch kosmesch Stralung am interstellare Gas a ginn schonns bei relativ niddrege Temperaturen vu wéinege Millioune Kelvin zerstéiert.

Als Mooss fir d'Metallizitéit gëtt dacks eng eenzeg Zuel uginn, déi d'Elementheefegkeet vun alle schwéieren Elementer relativ zu den Heefegkeeten vun der Sonn bezeechent. Well sech d'Elementer am Universum gläichfërmeg uräicheren, geet dat fir normal Haaptreistäre duer. An der Sonn ass d'Verhältnes tëschent Eisen a Waasserstoff ongeféier 1:31.000. Dacks gëtt een op d'Sonn norméiertes, logarithméiertes Verhältnes vun der Absorptionslinnestärkt vun Eisen an Waasserstoff uginn:

$[\mathrm{Fe}/\mathrm{H}] = \lg{\left(\frac{N_{\mathrm{Fe}}}{N_{\mathrm{H}}}\right)} - \lg{\left(\frac{N_{\mathrm{Fe}}}{N_{\mathrm{H}}}\right)_{\odot}}$

Dës Zuel lait bei Stären aus eiser Galaxis ongeféier tëschent −5,4 an +1, woubai nëmmen déi eelste Stäre vun der Populatioun II e Wäert am Beräich -5 erreechen an nëmmen wéineg dovu belannt sinn. Laangjäerege Spëtzereider war de Stär CD−38°245, deem seng Metallizitéit 1984 mat −4.0 bestëmmt gouf. Dat bedeit, datt säi Gehalt un Eisen 10.000 mol méi kleng ass wéi deen vun eiser Sonn. 2002 gouf dann mat dem HE 0107−5240 e Stär mat dem Wäert vu −5,2 entdeckt. Am Moment ass de Rekord beim Stär HE 1327−2326 mat engem Wäert vu −5,4, wat en Eisegehalt vun engem 250.000stel vum solare Wäert bedeit. Allerdéngs huet dëse Stär iwwerraschenderweis e groussen Undeel un aneren Elementer wéi Natrium, Magnesium, Titan a virun allem Strontium. Normalerweis ginn bei esou Stären och d'Heefeghkeet vun aneren Elementen, wéi Thorium, Uran, Iridium a Kuelestoff bestëmmt, wat fir d'Altersbestëmmung an d'Kategoriséierung vum Stär gebraucht ka ginn.

Literatur

• Bradley W. Carroll, Dale A. Ostlie, An Introduction to Modern Astrophysics, 1996, S. 920f, ISBN 0321210301